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DFG – Graduiertenkolleg 1387/1 - Die Integrative Entwicklung von Modellierungs- und Simulationsmethoden für Regenerative Systeme dIEM oSIRIS
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PROJEKT: Das Graduiertenkolleg ist stark interdisziplinär angelegt und führt Experten aus den Bereichen der Informatik, der Medizin und der Biologie zusammen. Es wird dazu beitragen, neue Erkenntnisse im Bereich biologischer Systeme zu gewinnen, Modellierung und Simulation als experimentelle Methodik in der Biologie zu etablieren und innovative Modellierungs- und Simulationsmethoden zu entwickeln, die auch in weiteren Anwendungsbereichen, die durch ähnliche Eigenschaften gekennzeichnet sind, fruchtbar eingesetzt werden können.
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Regenerative Systeme besitzen die Fähigkeit, signifikante Störungen aus eigener Kraft zu überwinden, und Mechanismen, welche ein langfristiges Funktionieren von Systemen auch in a priori unbekannten Umgebungen ermöglichen. Diese Eigenschaft ist charakteristisch für zellbiologische Systeme und wird auch zunehmend für Informatiksysteme gefordert.
Für die Untersuchung oder Entwicklung regenerativer Systeme spielen Modellierung und Simulation eine zentrale Rolle. Regenerative Systeme stellen spezielle Anforderungen an die zu entwickelnden Methoden, denen existierende Modellierungsund Simulationsmethoden nicht gerecht werden. Es gilt daher, Modellierungs- und Simulationsmethoden zu entwickeln und diese integrativ aufeinander abzustimmen. Sie sollen es ermöglichen, eine Vielzahl von interagierenden, heterogenen Subsystemen mit variablen Kompositions-, Interaktions- und Verhaltensmustern auf unterschiedlichen Organisations- und Abstraktionsebenen effektiv und effizient zu modellieren und zu simulieren.
Die Methodenentwicklung wird dabei durch unterschiedliche Informatikdisziplinen getragen. Beispielsweise müssen spezielle Konzepte zur Speicherung, Matching und Retrieval von Modellkomponenten in Datenbanken entwickelt werden. Insbesondere durch die Kombination von Visualisierung, Modellierung und Simulation werden neue, effektivere Modellierungs- und Simulationsmethoden entwickelt. Visuelle Unterstützung erleichtert dabei nicht nur den direkten Entwurf von Modellen, sondern fördert insbesondere auch die Prozess- und Datenanalyse sowie die Kommunikation zwischen Biologen und Informatikern. Die Visualisierung wird damit sowohl für die explorative Analyse, die konfirmative Analyse als auch für die Präsentation genutzt.
Die Auseinandersetzung mit Charakteristika und Anforderungen regenerativer Systeme und die Evaluierung der entwickelten Modellierungs- und Simulationskonzepte soll anhand einer konkreten biologischen Anwendung erfolgen: der Untersuchung des wnt-Signalweges, der in der Differenzierung neuronaler Zellen eine wichtige Rolle spielt. Die Datenerfassung im Wet-Lab nutzt unterschiedliche Verfahren. Neben molekular- biologischen Standardmethoden wie Gel-Elektrophorese, Blotting und Chromatographie, wird zur Untersuchung von räumlichen Prozessen auch konfokale Fluoreszenzmikroskopie eingesetzt.
Projektdetails
Laufzeit: 01.10.2006 - 31.03.2012 (Auslauffinanzierung für ein Jahr nach 1. Förderperiode)
Ort: Rostock
Web: www.diemosiris.de
Sprecherin und Kontakt:
Prof. Dr. Adelinde M. Uhrmacher
Institut für Informatik
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Universität Rostock
Konrad-Zuse-Haus
Albert-Einstein-Straße 22
18059 Rostock
e-Mail: lin [at] informatik.uni-rostock.de
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 Dieser Inhalt ist auch in englischer Sprache verfügbar.
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Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK) 
für Projekte
uni-rostock.de
